電磁閥在防止井口盤(pán)管爐燒結(jié)焦上的應(yīng)用

黃 俊

新疆阜康準(zhǔn)東采油廠沙南作業(yè)區(qū)

火燒山油田原油粘度高，需通過(guò)加熱降粘，才能順利集輸?；馃骄谠图訜嶂饕揽繗獗P(pán)管爐。但因停電、故障停井而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就可能造成盤(pán)管爐內(nèi)盤(pán)管芯半結(jié)焦或結(jié)焦，造成井口回壓升高或管線不通，影響抽油機(jī)井的正常生產(chǎn)。每年，火燒山作業(yè)區(qū)各采油隊(duì)都有數(shù)量不等的因盤(pán)管爐爐芯燒結(jié)焦事故而更換爐芯的井。減少或杜絕盤(pán)管爐燒結(jié)焦事故的發(fā)生是采油工的愿望。通過(guò)查資料及基地天然氣的入戶(hù)用電磁閥進(jìn)行安全保護(hù)得到啟示，將電磁閥安裝在返輸氣的管線上，在停電或故障停井時(shí)，能及時(shí)切斷氣源，停爐，達(dá)到保護(hù)盤(pán)管爐的目的。

1 電磁閥的選型

電磁閥種類(lèi)多，電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性、可靠性、適用性、經(jīng)濟(jì)性四大原則。電磁閥是用來(lái)控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；并不限于液壓，氣動(dòng)。

（1）按現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求確定通徑（DN）尺寸，選擇通徑15mm，螺紋連接方式，如圖1。

圖1 螺紋連接電磁閥

（2）按照最低工作壓差在0.04Mpa以上時(shí)選直動(dòng)式電磁閥，如圖2。

圖2 直動(dòng)式電磁閥

（3）電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用AC220V 較為方便，如圖3。

圖3 電磁閥規(guī)格型號(hào)

（4）根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選擇：盤(pán)管爐需長(zhǎng)期通氣點(diǎn)火，應(yīng)選可長(zhǎng)期通電型。

根據(jù)以上要求，選擇長(zhǎng)期通電型直動(dòng)式電磁閥為所需的電磁閥。

直動(dòng)式電磁閥工作原理：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門(mén)打開(kāi)；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門(mén)關(guān)閉。

特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過(guò)25mm[1]。

2 電磁閥的安裝

電磁閥確定后，通過(guò)調(diào)查、篩選。選定井口回壓偏高、需開(kāi)大火苗保溫的2407井上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性安裝。安裝前后供氣管線流程，如圖4、5。

圖4 安裝前供氣流程

圖5 安裝后供氣流程

選擇并聯(lián)安裝的理由是：如果電磁閥損壞或出故障時(shí)可以將與之并聯(lián)安裝的閘閥打開(kāi)，確保正常供氣。并聯(lián)電磁閥，如圖6、7。

圖6 并聯(lián)電磁閥流程

圖7 并聯(lián)電磁閥工作流程

電磁閥正常時(shí)與之并聯(lián)安裝的閘閥為關(guān)閉狀態(tài)，天然氣只走電磁閥。然后，將電源線連接到抽油機(jī)控制箱內(nèi)的熱繼電器上或?qū)⒒鹁€連接到交流接觸器常開(kāi)觸頭上，零線接在零線樁上。電磁閥線路接線圖，如圖8。保證抽油機(jī)停電時(shí)，電磁閥沒(méi)有電壓、電流通過(guò)。電源線深埋以保安全[2]。

圖8 電磁閥線路接線圖

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

安裝好后，開(kāi)始試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康挠袃蓚€(gè)。

（1）檢驗(yàn)開(kāi)機(jī)后，電磁閥得電后能否打開(kāi)，供氣管線是否有氣。將并聯(lián)安裝的閘閥關(guān)閉，同時(shí)關(guān)閉盤(pán)管爐火嘴的供氣閥門(mén)。啟動(dòng)抽油機(jī)，電磁閥得電吸合，打開(kāi)火嘴副管控制閥，觀察有氣體噴出，證明供氣管線上的天然氣流過(guò)電磁閥到達(dá)盤(pán)管爐火嘴之間的供氣管線內(nèi)，供氣流程是暢通的。盤(pán)管爐可以點(diǎn)火使用?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，如圖9、10。試驗(yàn)后，證明電磁閥得電后吸合，從電磁閥到盤(pán)管爐火嘴之間供氣管線內(nèi)有天然氣，供氣管線暢通，可以保證盤(pán)管爐點(diǎn)火。試驗(yàn)?zāi)康倪_(dá)到。

圖9 現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證供氣流程

圖10 驗(yàn)證電磁閥是否關(guān)閉

（2）檢驗(yàn)停機(jī)后，電磁閥能否關(guān)閉，供氣管線應(yīng)無(wú)氣，盤(pán)管爐火滅。將抽油機(jī)停機(jī)，交流接觸器斷開(kāi)，電磁閥失電閉合，通過(guò)盤(pán)管爐觀察孔觀察到盤(pán)管爐內(nèi)火滅，如圖11。

圖11 爐內(nèi)無(wú)火

打開(kāi)火嘴副管控制閥，檢驗(yàn)有無(wú)氣體噴出，沒(méi)有氣體噴出，證明從電磁閥到盤(pán)管爐火嘴之間供氣管線內(nèi)無(wú)天然氣，如圖12。

圖12 管內(nèi)無(wú)氣

試驗(yàn)電磁閥斷電后，切斷供氣氣源，盤(pán)管爐火滅目的達(dá)到！

通過(guò)多次啟停抽油機(jī)實(shí)驗(yàn)，電磁閥得電吸合，天然氣供氣管線暢通。電磁閥失電閉合，供氣管線無(wú)氣，盤(pán)管爐火滅。達(dá)到預(yù)期設(shè)想目標(biāo)。

4 效果分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益方面

（1）安裝電磁閥經(jīng)濟(jì)效益。

電磁閥（200元）+配件（100元）+電纜30m（150元）≈500元

（2）更換盤(pán)管爐爐芯的經(jīng)濟(jì)效益。

爐芯價(jià)格（4000元）+隨車(chē)吊1輛（300元/h）≈4500元

從以上對(duì)比可以看出電磁閥的價(jià)格低其經(jīng)濟(jì)效益大于更換爐芯的經(jīng)濟(jì)效益。如果在全作業(yè)區(qū)推廣使用，可大大降低作業(yè)區(qū)在盤(pán)管爐保溫上的使用成本。

4.2 安全方面

吊裝爐芯存在吊裝過(guò)程中爐芯掉落砸傷人及設(shè)備等的不安全風(fēng)險(xiǎn)，而安裝或更換電磁閥只要驗(yàn)電、切斷電源就不存在傷人及設(shè)備的不安全風(fēng)險(xiǎn)。為防止電磁閥得電開(kāi)啟，管線通氣后，火嘴控制閘門(mén)未關(guān)而造成爐膛內(nèi)有天然氣，而影響盤(pán)管爐的正常點(diǎn)爐時(shí)。巡井人員可在抽油機(jī)起抽前將火嘴控制閘門(mén)關(guān)閉，然后起動(dòng)抽油機(jī)，再點(diǎn)爐。這樣就排除了不安全因素，縮短了點(diǎn)爐時(shí)間。

4.3 工作量方面

（1）安裝電磁閥的工作量：一個(gè)人+1小時(shí)左右。

（2）安裝盤(pán)管爐爐芯的工作量：6個(gè)人+1～3小時(shí)。

從以上兩條可以分析出安裝電磁閥的工作量比安裝爐芯的工作量小，所用安裝時(shí)間電磁閥比爐芯時(shí)間短。勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)論

使用電磁閥控制供氣管線供氣后，能有效的防止或降低盤(pán)管爐爐芯燒結(jié)焦事故的發(fā)生，大大減輕采油工的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量，提高抽油機(jī)的工作時(shí)率。電磁閥的試驗(yàn)性的使用達(dá)到了預(yù)期設(shè)想目標(biāo)。

[1] 劉少軍.高速開(kāi)關(guān)電磁閥的現(xiàn)狀及應(yīng)用[J].液壓與氣動(dòng),1995,(6):3

[2] 唐丹蓉.電磁閥在石油化工裝置安全聯(lián)鎖保護(hù)過(guò)程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化,2003,(4):12-15